دماي خلاء چند است؟

[Amin_mustang]

من دانشجوي مهندسي شيمي هستم و ميخواستم درباره ي اين موضوع يك پروژه ارائه بدم.لطفا كساني كه ميتونند به من كمك كنن تا من پروژه خودمو كامل كنم
سوال اينه:
ما يك ظرف خلاء داريم.دماي داخل ظرف چند است؟يا چطور ميتوانيم دماي آن را اندازه بگيريم؟از اونجايي كه دما از جنبش مولكول مي آيد آيا اصلا خلاء دمايي دارد؟آيا بي دمايي ممكن است؟
منتظر جوابهاتون هستم...:40:

[Haj_Amoo]

همون‏طور که خودتون می‏دونید و اشاره کردین، دما جنبش مولکول‏هاست! واضحه که برای غیر مولکول و در نتیجه غیر ماده دما تعریف نمی‏شه! در خلا مولکولی وجود نداره (به شرطی که خلا کامل باشه؛ بگذریم که خلا کامل غیرممکن هست!) پس دما برای خلا بی معنیه!

[Amin_mustang]

فكر نميكنم اينطور باشه،بي دمايي وجود نداره.شما فرض كنيد ما يك دماسنج داخل اون بزاريم،دماي مايع درون دما سنج به روش تشعشع خارج ميشه تا اينكه به دماي محيط برسه...به نظر شما به چه دمايي ميرسه؟صفر مطلق؟!

[Haj_Amoo]

فكر نميكنم اينطور باشه،بي دمايي وجود نداره.شما فرض كنيد ما يك دماسنج داخل اون بزاريم،دماي مايع درون دما سنج به روش تشعشع خارج ميشه تا اينكه به دماي محيط برسه...به نظر شما به چه دمايي ميرسه؟صفر مطلق؟! روش اصلی دفع و جذب گرما در دماسنج‏های مبتنی بر انبساط و انقباض مایع‏ها (مثل دماسنج‏های جیوه‏ای و الکلی) روش هم‏رفتی هست! توی روش‏های دیگه دماسنج دمای دقیقی از محیط رو نشون نخواهد داد!!
حتی اگه انتقال گرمایی - چه از دماسنج به محیط، چه از محیط به دماسنج - به روش تابشی صورت بگیره، دماسنج دمای محیطی که با اون انتقال گرما کرده رو نشون می‏ده! توی مثال شما مطمئنن دماسنج با خلا تبادل گرما نمی‏کنه! دلیل‏اش رو هم خودتون می‏دونید!! (خلا ماده نیست و ...!) پس از محیطی که تابش از اون‏جا میاد تبادل گرما می‏کنه و دمایی که نشون خواهد داد تحت تاثیر تابش دریافتی از محیط بیرون خواهد بود نه از خلا!!

در ضمن، نشون دادن صفر مطلق غیرممکن هست چون رسیدن به صفر مطلق غیرممکنه!! اگه اونی که شما می‏فرمایید درست می‏بود الان تمام تجهیزات انسان‏های در فضا (مثلن ماهواره‏ها) به به دمای صفر مطلق و (در نتیجه) حجم صفر می‏رسید!!!

[saeed-d]

فكر نميكنم اينطور باشه،بي دمايي وجود نداره.شما فرض كنيد ما يك دماسنج داخل اون بزاريم،دماي مايع درون دما سنج به روش تشعشع خارج ميشه تا اينكه به دماي محيط برسه...به نظر شما به چه دمايي ميرسه؟صفر مطلق؟!

دوست عزیز به نظر من دما به جایی میرسه که تشعشع های دما سنج با دیواره ظرف به تعادل برسه ، اونوقت دمایی که نشون میده ثابت میمونه.

[Shayan Arya]

این سوال گذشته از بحث شیمی کمی فلسفی هم به نظر میاد، چون وقتی از خلا صحبت میکنیم یعنی هیچی و در این صورت نمیشه در مورد شکل و جزییات هیچی بخث کرد.
مثل اینکه بپرسیم هیچی چه مزه ای داره؟ ... این سوال از اساس ایراد داره

به نظر من نمیشه در مورد دمای خلا بحث کرد ولی میشه در مورد دمای یک شی احاطه شده در خلا تحقیق کرد.

[Amin_mustang]

روش اصلی دفع و جذب گرما در دماسنج‏های مبتنی بر انبساط و انقباض مایع‏ها (مثل دماسنج‏های جیوه‏ای و الکلی) روش هم‏رفتی هست! توی روش‏های دیگه دماسنج دمای دقیقی از محیط رو نشون نخواهد داد!!
حتی اگه انتقال گرمایی - چه از دماسنج به محیط، چه از محیط به دماسنج - به روش تابشی صورت بگیره، دماسنج دمای محیطی که با اون انتقال گرما کرده رو نشون می‏ده! توی مثال شما مطمئنن دماسنج با خلا تبادل گرما نمی‏کنه! دلیل‏اش رو هم خودتون می‏دونید!! (خلا ماده نیست و ...!) پس از محیطی که تابش از اون‏جا میاد تبادل گرما می‏کنه و دمایی که نشون خواهد داد تحت تاثیر تابش دریافتی از محیط بیرون خواهد بود نه از خلا!!

در ضمن، نشون دادن صفر مطلق غیرممکن هست چون رسیدن به صفر مطلق غیرممکنه!! اگه اونی که شما می‏فرمایید درست می‏بود الان تمام تجهیزات انسان‏های در فضا (مثلن ماهواره‏ها) به به دمای صفر مطلق و (در نتیجه) حجم صفر می‏رسید!!!

شما می فرمایید که دما سنج دمای محیطی رو نشون میده که از اون محیط تشعشع میگیره.حالا اگه محیط هیچ تشعشعی پخش نکنه چی؟اونوقت چه دمایی رو نشون میده؟
بحث فضا و فضانوردی هم بحث جداگانه ای داره که اونجا خلا کامل نیست و خیلی خلا جزئی است و دمای اون در حد 2.7 کلوینه

[Haj_Amoo]

شما می فرمایید که دما سنج دمای محیطی رو نشون میده که از اون محیط تشعشع میگیره.حالا اگه محیط هیچ تشعشعی پخش نکنه چی؟اونوقت چه دمایی رو نشون میده؟اجازه بدین دوباره یادآوری کنم که دماسنج با خلا تبادل گرمایی صورت نمیده! پس دمایی که نشون خواهد داد دمای خلا نخواهد بود!!
اما اون دمایی کشون میده از کجا ست؟! خب ممکنه همون طور که خودتون اشاره کردین، از تبادل گرما بین مایع درون دماسنج و پرتوهایی که از محیط میان به دست میاد! اگه پرتو یا تشعشعی نباشه چی؟!
در بدترین حالت، دماسنج دمایی که قبل از ورود به محیط خلا داشته رو نشون خواهد داد! بالاخره اون جیوه یا الکل یا هرچی که هست، قبل از ورود به خلا دمایی داشته! (ماده‎ای بدون دما که نداریم! دارم؟) خب همون دما رو نشون خواهد داد!

در ضمن شما همچین آزمایشی رو انجام دادین؟! فکر می‎کنم در اثر اختلاف فشار شدید (بی‎نهایت؟!!) بین فشار محیط درون دماسنج و خلا، دماسنج منفجر خواهد شد!!!

اونجا خلا کامل نیست و خیلی خلا جزئی است و دمای اون در حد 2.7 کلوینه اطلاع نداشتم! این دما به خاطر مواد بین ستاره‎ای هست یا بر اثر پرتوهایی هست که از فضا به دماسنج برخورد می‎کنن؟! چون بعید می‎دونم مولکول‎هایی که در فضا پراکنده‎ان، در حدی باشه که بشه دماشون رو اندازه گرفت!

[Amin_mustang]

اجازه بدین دوباره یادآوری کنم که دماسنج با خلا تبادل گرمایی صورت نمیده! پس دمایی که نشون خواهد داد دمای خلا نخواهد بود!!
اما اون دمایی کشون میده از کجا ست؟! خب ممکنه همون طور که خودتون اشاره کردین، از تبادل گرما بین مایع درون دماسنج و پرتوهایی که از محیط میان به دست میاد! اگه پرتو یا تشعشعی نباشه چی؟!
در بدترین حالت، دماسنج دمایی که قبل از ورود به محیط خلا داشته رو نشون خواهد داد! بالاخره اون جیوه یا الکل یا هرچی که هست، قبل از ورود به خلا دمایی داشته! (ماده‎ای بدون دما که نداریم! دارم؟) خب همون دما رو نشون خواهد داد!

در ضمن شما همچین آزمایشی رو انجام دادین؟! فکر می‎کنم در اثر اختلاف فشار شدید (بی‎نهایت؟!!) بین فشار محیط درون دماسنج و خلا، دماسنج منفجر خواهد شد!!!
اطلاع نداشتم! این دما به خاطر مواد بین ستاره‎ای هست یا بر اثر پرتوهایی هست که از فضا به دماسنج برخورد می‎کنن؟! چون بعید می‎دونم مولکول‎هایی که در فضا پراکنده‎ان، در حدی باشه که بشه دماشون رو اندازه گرفت!
ممنون از توجهاتون .ولی هنوز من خیلی در این مورد سوال دارم و امیدوارم ناراحت نشین که بحث ادامه پیدا کنه...
به نظر من رسیدیم به اول بحث.ما دماسنجو طوری فرض میکنیم که اون اختلاف فشار شدیدو تحمل کنه...
من شزایطی نداشتم که بتونم آزمایش کنم.اونی هم که گفتید دماسنج دمای قبل از ورود از ورود رو نشون میده درسته ولی این دما کم کم توسط تشعشع خارج میشه چون محیط تشعشع ساطع نمیکنه ولی تشعشعاتو به خودش جذب میکنه
در مورد فضا هم اینو توی جای دیگه که این بحث مطرح بود یک نفر به من گفت...
نظر دوستمون سعید عزیز هم این بود که مایع درون دماسنج به دمای جداره ی دماسنج میرسه و حالا سوال من اینه که مگه دمای جداره ی دماسنج با تشعشع خارج نمیشه؟؟پس دمای جداره هم متغیره...

[Amin_mustang]

دوستان من در این مورد از یکی از استادهای خودم نظر خواستم.جوابشون تقریبا من رو قانع کرد.میخوام بدونم نظر شما چیه و میتونه شما رو هم قانع کنه؟
گفتن که رسیدن به خلا کامل مثل رسیدن به صفر مطلق هست.اگه ما به خلا کامل برسیم دمای اون صفر مطلق میشه که این 2تا هیچکدوم امکان ندارن...
دوستان شما میدونید چرا نمیشه به خلا کامل رسید؟!!!

[Amin_mustang]

چرا دیگه کسی توی بحث شرکت نمیکنه؟؟؟!!

[Alamate Soal]

دماي خلا رو بايد با ظرفي كه باهاش در تعادل دمايي هست اندازه گرفت
بالاخره گرما كه دارن ديواره هاي ظرف و گرما هم كه براي انتقال از جايي به جاي ديگه ماده لازم نداره الزاما !
همونطور كه از فاصله خلا 150 ميليون كيلومتري ؛ انرژي گرمكايي خورشيد به زمين ميرسه

[Amin_mustang]

دماي خلا رو بايد با ظرفي كه باهاش در تعادل دمايي هست اندازه گرفت
بالاخره گرما كه دارن ديواره هاي ظرف و گرما هم كه براي انتقال از جايي به جاي ديگه ماده لازم نداره الزاما !
همونطور كه از فاصله خلا 150 ميليون كيلومتري ؛ انرژي گرمكايي خورشيد به زمين ميرسه

دمای خورشید توسط تشعشع به زمین میرسه و برای اون ما به یک محیط برای جذب تشعشع نیاز داریم و خلا فقط میتونه تشعشع رو از خودش عبور بده و در ضمن ما برای خلا محیطی رو در نظر گرفتیم که از خودش تشعشع ساطع نکنه...همچنین ظرف نمیتونه با خلا تبادل گرمایی انجام بده چون محیطی برای این کار نیست.

[phoenix22]

چون خلا کامل باید در یک ظرف انجام بشه ودر هر ظرفی که این عمل انجام بشه بالاخره چندین مولوکول ظرف از بدنه جدا میشه و وارد محیط خلاء میشه.(به علت اختلاف فشار)

[amin666]

این سوال چرا تو بخش شیمیه؟در حالی که یک سوال فیزیکیه!
اول اینکه همونطور که دوستان گفتند ما خلاء کامل نداریم.به جز اینکه همیشه مولکولهایی وجود دارند اصولا در دنیای ما ماده و انر÷ی دائما در حال تبدیل شدن به هم هستند(ذره و ذره ی ضد اون ذره که می تونه نوترینو و انتی نوترینو با شه که همین الان که شما به نوک انگشتتون نگاه کنید 100 میلیارد نوترینو ازش می گذره! یا هر ذره کوانتومی دیگه باضدش)که یه جا خوندم این هم از نتایج اصل عدم قطعیت هایزنبرگه که خلاء کامل نداریم!حالا چرا خودم نفهمیدم!
دوم اینکه دما یک چیز نسبیه که ما تعریف می کنیم و یک واقعیت نیست(definition هست)در واقع مقیاسیه که ما برای راحتی نسبت به یک چیزی تعریف کردیم.مثلا نقطه انجماد اب در شرایط استاندارد رو گرفتیم مرجع و نقطه صفر(در واقع حالت تعادل اب و بخار و یخ رو گرفتیم ) و بقیه رو با اون می سنجیم.در حالی که اون چیزی که ما حس میکنیم گرماست که همون حرکت مولکولهاست که انر÷ی جنبشی اونها همون انر÷ی گرماییه که می تونه انتقال پیدا کنه.پس در جایی که مولکولی واقعا نباشه و هیچ انر÷ی هم نباشه مسلما دما (بر اساس تعریفی که ما دما رو بر اون اساس تعیف کردیم)-273.16 درجه سلسیوس یا صفر کلوین هست.ولی توجه کنید که فضا پر از ذرات بار دار در حال حرکت هستند و این همه ستاره که تشعشع و .. دارند.پس هیچ وقت دما به این مقدار نمی رسه!
اصلا مهم نیست با دماسنج اندازه بگیریم یا چی و اینکه ماده دماسنجی با چی برهمکنش می کنه

[milad_face_off]

دوستان من در این مورد از یکی از استادهای خودم نظر خواستم.جوابشون تقریبا من رو قانع کرد.میخوام بدونم نظر شما چیه و میتونه شما رو هم قانع کنه؟
گفتن که رسیدن به خلا کامل مثل رسیدن به صفر مطلق هست.اگه ما به خلا کامل برسیم دمای اون صفر مطلق میشه که این 2تا هیچکدوم امکان ندارن...
دوستان شما میدونید چرا نمیشه به خلا کامل رسید؟!!!

[zahedy2006]

سلام

از آنجایی که رسیدن به خلا با تکنیک های امروزی بسیار دشوار است (فکر کنم کمترین فشار 18-^10 هست) دمای خود خلا را نمی توان اندازه گرفت چون اصلا ساخته نشده. محدودیت فیزیک را هم نمی دونم وجود داره یا نه

اما برای اندازه گیری دمای فضایی که در اون مولکول کمه تابش زمینه اون فضا را اندازه می گیرند و با تابش جسم سیاه مقایسه می کنند و دمایی اون را اندازه می گیرند. به همین دلیل به فضاهای دوردست دمایی در حدود 2.7 (اگه اشتباه نکنم) نسبت می دهند

[lotus92]

خلا کامل جایی که حجم صفره!در صفر مطلق هم حجم صفر میشه!جایی که حجم صفر میشه هیچی وجود نداره !از اونجایی که جایی نیست که هیچی توش نباشه پس میشه گفت خلا کامل هم نداریم!
در مورد اندازه گیری دمای خلا نظراتتون رو خوندم! دماسنج منفجر میشه از همه جالب تره!
ولی فکر کنم دما رو در مورد این چیزی با طیف سنجی اندازه گیری می کنن!مثلا دمای ستاره هارو از این روش می فهمن!
از اونجایی که من تازه ترم 3 ام چیز زیادی از طیف سنجی نمی دونم!!!!

[eitkod]

بحث خیلی جالبی بود می خام دنباله دار شه
در مورد اینکه چرا نمیشه خلآ ایجاد کرد خلآ یعنی هیچ هیچم توی بعد سه غیر ممکنه منظورم رو متوجه شدید ؟(چه که خودم نفهمیدم)

[MOHAMMAD_ASEMOONI]

سلام دوستان

تشکر از مطالبی که درج کردین

:11:

بنده هم سوالی دارم در همین مورد :

اگر یک ظرف شیشه ایِ مکعبی با ابعاد یک متر در یک متر در یک متر ( یک متر مکعب) با ضخامت 20 سانت درست کنیم و از داخل با تکنیک نانو طوری ساخته بشه که به هیچ وجه هیچ مایعی بهش بچسبه .

بعد در مرکزش یک دما سنج نصب کنیم

حالا کاملا از آب خالص با دمایِ صفر درجه پرش کنیم . یعنی آبی که تا حد ممکن سرد شده باشه .

بعد با یک پمپ بسیار قوی تمام آب داخلش رو تا قطره ی آخر تخلیه کنیم و هی که آب داره تخلیه میشه مکعب رو سردتر کنیم تا از بخار شدن آب بدلیل کم شدن فشار جلوگیری کنه و در آخر , محل خروج آب رو با شیشه ی مذاب ببندیم که دیگه ماده ای نتونه واردش بشه , در این مکعب خلأ بوجود نمیاد ؟


================================================== ===============

در مورد دمای داخلش بر فرض اینکه بتونیم خلأ ایجاد کنیم , گرمایِ بیرون میتونه به صورت تابشی ( اشعه ی مادون قرمز ) به درونش نفوذ کنه و دمای دما سنج رو بالا ببره .

حتد اگر گاملا هم تیره باشه اما باز اون بدنه گرما رو جدب میکنه و با تابش مادون قرمز از داخل به دما سنج منتقل میکنه .

درسته ؟



با تشکر از وقتتون

[farhad1122]

بله این طوری خلا به وجود میاد ولی بستگی به این هم داره که خلا رو چی تعریف کنیم! از دید فیزیک کوانتومی خلا وجود نداره! یعنی هیچ وجود نداره! و چیزی که بهش میگیم خلا در واقع مثل یه دیگ جوشان هست که داخل اون ضدماده ها و ماده ها مدام بهم برخورد میکنن و خلا نتیجه ی مدام تبدیل شدن ضدماده و ماده در اثر برخورد به هم هست و در واقع یه حالت پویا داره... و بنابراین جایی نداریم که هیچ چیز نباشه بلکه کلی هم در هیچ، چیز داریم...! که اون چیزها ضدماده و ماده هستن...!
روشهای انتقال گرما هم همون طور که میدونید رسانش و تابش و همرفت فکر کنم باشه. رسانش و همرفت نیاز به ماده دارن ولی تابش نیازی به ماده نداره. مثل گرمایی که از خورشید دریافت میکنیم...
در فیزیک کوانتوم برای انتقال نیرو از ذرات بنیادی استفاده میکنن. که میگن عامل انتقال نیرو هم ذراتی بنیادی به اسم بوزون ها هستن. (همه ذرات بوزون هستن یا فرمیون...!) و این ذرات برای انتقال خیلی چیزها نیازی به محیط مادی ندارن! مثل همین گرما که از طریق تابش انتقال پیدا میکنه بدون نیاز به محیط مادی...! فوتونها هم همین طور. این انتقال گرما هم به وسیله تابش امواج الکترومغناطیس هست مثل نور... که از بسته های انرژی به اسم فوتون تشکیل شدن و این فوتون ها هم از بوزون ها هستن... و نیازی به محیط مادی ندارن...!
به هر حال. برای اینکه خوب این چیزها رو درک کنیم. باید ببینیم تعریفمون از خلا چیه؟ از دما چیه؟ از گرما چیه؟ و این تعریف ها چقدر به حقیقت نزدیکه؟ اون وقت میشه اونا رو توضیح داد... اگرچه فکر نکنم بتونیم خیلی به حقیقت هستی نزدیک بشیم یعنی هنوز اون قدر علم پیشرفت نکرده... ما هنوز در یه دنیای ناشناخته هستیم... البته شاید خوشبختانه... چون میشه دلیلی برای زندگی پیدا کرد...!
:46::11:

[farhad1122]

پستم رو دوبار ارسال کرد اشتباهی. مدیریت اگه دوست داشت حذف کنه...!

[rahafrooz]

یه چیزی هست به اسم تابش پس زمینه کیهانی که در سال های اخیر توسز دو تا دانشمند شناسایی شد. اسمشونو یادم نیست خواستی برات میارم. اینا میگن که کل کیهان یه تابشی داره که دمای حدود 3 کلوین را نشون می ده. ظاهرا آثار بیگ بنگه. این تابش اثبات شده پس دست یافتن به خلا کامل ممکن نیست. شما خیلی زور بزنی به همون دمای حدود 3 کلوین میرسی. :)

[nadergh007]

فكر نميكنم اينطور باشه،بي دمايي وجود نداره.شما فرض كنيد ما يك دماسنج داخل اون بزاريم،دماي مايع درون دما سنج به روش تشعشع خارج ميشه تا اينكه به دماي محيط برسه...به نظر شما به چه دمايي ميرسه؟صفر مطلق؟!

سلام به همه.
دوست عزیز بی دمایی وجود نداره. اما برای چیزی که وجود داره دما قابل تعریف و انداره گیریه.
وقتی برای یه موضوعی فرضیاتی رو در نظر میگیرم، باید فرضیاتمون منطقی باشند.
شما میگین هیچ تشعشعی از محیط خارج از محیطی که دماسنج توشه -خلاء- به دما سنج نمیرسه
اما دماسنج با محیط خارج از خلاء تبادل گرمایی داره!!!! این فرض محال و ذاتا اشتباست!
چون همونطور که انرژی -گرما- از دماسنج گسیل میکنه و بعد از عبور از خلاء تلف میشه،
از محیط خارج از خلاء هم انرژی به سمت دماسنج گسیل میکنه.
و در نهایت بسته به اینکه برایند دریافت انرژی و اتلاف انرژی به چه صورتی هستش،دماسنج به دمای ثابتی میرسه.
حالا اگه فرض کنیم خلاء اطراف دماسنج بینهایت باشه. دمای دماسنج که حاصل انرژی مواد تشکیل دهنده اونه
تا موقعی که انرژی واسه از دست دادن داره پایین میاد. بدیهی هستش که حداقل دمای نهایی، صفر مطلق خواهد بود.
بهتره یه فرض دیگه هم به فرضامون اضافه کنیم!!! اینکه دماسنج در هر دمایی کارایی خودشو حفظ میکنه!